基于AT89S51函数信号发生器的设计

函数信号发生器可以产生方波、三角波和正弦波信号。文中以AT89S51单片机为电路控制模块,通过D/A转换器的输出电压控制压控函数发生器ICL8038的信号产生电路,来产生矩形波、三角波和正弦波,这种电路的频率稳定度高,频率可调范围宽,输出信号的电压幅度较大并且在一定范围内实现连续可调,使用简单,调整方便,性能稳定。介绍了基于AT89S51函数信号发生器电路的整体设计、各单元电路的设计、软件设计及整机测试。     

基于连续高压脉冲方波的绝缘老化试验系统

为研究牵引逆变器输出脉冲电压对变频牵引电机绝缘的影响,根据牵引逆变系统电压波形和加速老化试验原则,采用变压式试验电源研制了一套基于连续高压脉冲方波的绝缘老化试验系统.高压脉冲电源为双极性,脉冲电压峰峰值为0～10 kV,频率为500 Hz～20 kHz,占空比为50%,上升沿时间2 μs左右,输出功率1 kW,温度范围为室温～300 ℃,高压脉冲电源脉冲幅值高、频率可调,具有过流、过压保护功能,完全满足进行变频牵引电机绝缘材料性能试验的要求.     

基于FPGA的数字波形发生器

数字波形发生器基于FPGA设计,VHDL编程实现,集成在 1片Xilinx公司的SpartanⅡ系列XC2S10 0PQ2 0 8芯片上。核心技术是直接数字频率合成技术。芯片集成了固定分频器、正弦波合成器、三角波、矩形波与锯齿波发生器,波形选择模块和键盘控制模块,其输出的 8位数据通过D/A转换并经功率放大后即得所需波形。通过改变相位步进调节频率,可从 10Hz～ 30kHz等步进调节,最小步进 10Hz;通过改变D/A电阻网络的基准电压调幅度。系统频率范围宽,频率和幅度精度高     

基于555定时器的多波形信号发生器设计与实现

函数信号如正弦波、方波、三角波等在电子电工实验中经常作为信号源输入。函数信号可由多种不同的电路设计产生,如用集成运算放大器组成的RC桥式振荡电路,也可由集成芯片8038组成的信号发生器。提出用555定时器设计一种多波形信号发生电路,该电路输出波形的频率约为1 kHz,幅度在0～0.2 V之间可调。     

一种信号合成电路的设计与实现

主要设计一种能够合成指定波形的信号波形发生电路,电路基于傅里叶合成,通过产生不同频率的正弦信号,将这些信号处理后送入加法电路可合成所需信号。主要由方波产生模块产生方波,分频与滤波模块对所得方波分频并滤成正弦波,放大模块对所得正弦波幅值进行调节,移相模块调整各频率正弦波相位,最终通过信号合成模块合成所需波形。     

新超低频任意信号发生器

以单片机为核心,设计了一个超低频任意函数信号发生器.该信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、三角波、方波和锯齿波及其他任意波形,且超低频的功能突出.详细介绍了任意波形的生成原理、硬件电路设计以及软件系统部分的设计原理.波形的频率和幅值在一定范围内可任意改变.与传统信号发生器只有固定的几种输出波形相比,具有输出波形的任意化和低频精度高的特点.     

基于AT89S52和MAX038的程控信号发生器的设计

设计了基于单片机AT89S52和MAX038的信号发生器,用于产生频率和幅度均可程控调节的正弦波、方波和三角波信号.MAX038函数发生器配以少量外围器件负责产生波形,波形再经过LM6361宽频电压放大和一级功率放大电路输出.主控器AT89S52负责波形种类选择、频率调节、输出幅度调节、液晶显示、键盘操作等各个模块的工作.     

基于AD9859的宽带自动稳幅信号发生器设计

介绍了直接数字频率合成(DDS)技术和压控增益放大器,阐述了一种幅值稳定数控可调的正弦波信号发生器的基本原理.利用ADI公司设计的高性能DDS芯片AD9859以及压控增益放大器AD8336,结合峰值检测电路和STM32微控制器芯片实现宽带幅值稳定数控可调的信号发生器设计.设计能够产生频率准确、幅值稳定的正弦波信号,正弦波频率范围10 kHz～10 MHz连续可调,幅值0～5VPP数控可调,是一种性能良好且简易的数字信号发生器设计,可作为实验室常用的正弦波信号源方案设计.     

基于Proteus的模拟三相交流信号源设计

为合成高性能三相低频正弦波信号,以降低研究成本,提出了一种基于集成运放及电阻、电容元件的工频三相交流信号源设计方法。通过正弦波发生器、电压幅值调节电路、移相网络、输出电路及电压—电流转换电路产生的对称三相电压及三相电流分别在0~1 V、0~5 mA之间同步精确可调。在星形连接对称电阻负载时,Proteus对三相交流电压源及电流源的仿真结果表明,电路性能指标达到了设计要求,具有成本低、精度高、性能稳定、输出波形无失真等优点,可应用于自动控制系统及仪表检测系统。     

基于单片机的无触点补偿式交流稳压器设计

本文设计了一种基于单片机的无触点自动补偿式交流稳压器.主电路采用交流斩波的方法进行电压补偿,通过过零点检测电路和单片机控制使补偿电压与输入电压同步来实现功率因数的提高,输出电压为严格的正弦波电压.该稳压器通过单片机实时地将电源输出电压幅值、电流幅值、功率及功率因数显示在液晶屏幕上.     

基于AD9833信号发生器的设计

介绍了基于AD9833的信号发生器的设计方案。由单片机AT89S52完成系统的控制功能;幅度控制采用AD8320可编程增益放大器和D／A转换芯片TLC7528实现：功率放大电路采用高速缓冲器BUF634。最大可输出250mA的电流。实验表明该系统能够产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形,且能实现从1Hz-2MHz的稳定输出,频率稳定度优于10^-4。     

基于FPGA的双DDS任意波发生器设计与杂散噪声抑制方法

研究基于DDS(直接数字频率合成)的任意波信号产生的机理,在FPGA内嵌SOPC,配置了32位的软微处理器NiosII,利用FPGA实现双DDS的相位累加器,通过数字方法直接实现任意波形的各种频率调制.分析了高速相位累加器截断误差,幅度量化误差和D/A非线性引起的杂散分量产生的原因.推导出DDS相位噪声模型,针对信号的频谱成份设计了高阶低通滤波器对输出信号滤波.结合NiosII,设计硬件电路对输出信号进行幅频校正,保证了信号幅值的稳定输出及实际显示数值的一致性.测试表明,信号波形发生器能输出稳定、高带宽、高速度、高精度、低衰减的任意波形,三角波的输出频率大于1 MHz,输出信号幅度峰峰值在50 mV～20 V范围内以10 mV的步进调节.     

Adjustable phase device for low-frequency NMR experiments

In order to detect low-level NMR signals by bridge methods, a phase displacing device based on principle of voltage addition has been developed allowing the precise bridge balancing over a one decade frequency range. Using analogous multiplier devices for control and adjust circuit the phase adjustment of the output voltage is within +/-3 degrees over a frequency range from 10 to 100 kHz. For input peak-to-peak voltage levels from 0.1 to 1 V the output level is amplitude-stabilized to within 2% for all phase displacements.     

Envelope pulsed ultrasonic distance measurement system based upon amplitude modulation and phase modulation

A novel microcomputer-based ultrasonic distance measurement system is presented. This study proposes an efficient algorithm which combines both the amplitude modulation (AM) and the phase modulation (PM) of the pulse-echo technique. The proposed system can reduce error caused by inertia delay and amplitude attenuation effect when using the AM and PM envelope square wave form (APESW). The APESW ultrasonic driving wave form causes a phase inversion phenomenon in the relative wave form of the receiver. The phase inversion phenomenon sufficiently identifies the "measurement pulse" in the received wave forms, which can be used for accurate time-of-flight (TOF) measurement. In addition, combining a countertechnique to compute the phase shifts of the last cycle for TOF, the presented system can obtain distance resolution of 0.1% of the wavelength corresponding to the 40 kHz frequency of the ultrasonic wave. The standard uncertainty of the proposed distance measurement system is found to be 0.2 mm at a range of 50-500 mm. The APESW signal generator and phase detector of this measuring system are designed on a complex programmable logic device, which is used to govern the TOF measurement and send the data to a personal computer for distance calibration and examination. The main advantages of this APESW system are high resolution, low cost, narrow bandwidth requirement, and ease of implementation.     

非接触压电微马达的仿真与实验研究

提出了一种基于四区和八区2种激振方式的新型非接触压电微马达,并进行了振动模态的有限元数值模拟。利用ANSYS有限元软件对定子进行模态分析,并用激光测振仪对四区和八区2种激振方式下的定子进行位移扫频和振型测试,得出:最优驱动频率分别为34.4 kHz和46.3 kHz,相应的模态分别为B₂₁和B₂₂,二者结果吻合较好。对微马达的输出性能进行了实验研究,结果表明:三叶片和六叶片转子在八区最优模态激振下转子的转速约是四区的2倍。说明了增加定子的分区数不仅改变了定子的最优驱动频率而且能够明显提高转子的转速。而且当A-B间相位差从90°调谐到270°时,行波的传播方向发生了改变,从而实现了转子的换向。实验还表明,转子的正反转的转速基本一致。     

基于SOPC与DDS技术的函数信号发生器

提出一种利用SOPC (System on a Programmable Chip)技术及DDS技术开发信号发生器的方法,只需用一片FPGA芯片加必要的外围电路就可以实现函数信号发生器的功能.所设计的信号发生器可以输出正弦波、三角波、矩形波3种波形,且矩形波的占空比可调.每种输出波形的频率最小值为1 Hz,最小步进值为1 Hz.     

快速刀具伺服分数阶PID控制仿真的研究

利用分数阶PID控制,提出了一种新的快速刀具伺服(FTS)跟踪控制方法,以改善FTS的控制性能。根据差分进化算法,讨论了分数阶PID控制器的参数整定;通过数值仿真,考察了该方法的可行性和有效性。针对FTS的轨迹跟踪,根据响应时间、跟踪精度等指标,详细比较了分数阶PID控制与传统PID控制的性能。仿真结果表明,分数阶PID控制器的阶跃响应时间约为5×10-7s,是PID控制响应时间的42%,对频率为1 kHz,幅值为1μm的正弦信号的跟踪误差约为6 nm,是PID跟踪误差的50%,验证了基于分数阶PID控制器实现FTS轨迹跟踪控制的可行性和优越性。     

程控滤波器系统设计

系统实现了10 mV的微弱信号的程控放大和程控高低通滤波,其中程控放大利用AD620放大器和LF351实现两级增益放大,用6个继电器控制反馈电阻实现输出增益0 dB到60 dB可调;放大信号通过低通或者高通电压控制电压源(VCVS)滤波器,滤波器的截止频率从1 kHz到20 kHz可调。系统以MEGA16为控制核心,用继电器实现硬件电路的切换从而使增益可调,并设计了一个通带为50 kHz的四阶椭圆低通滤波器,滤波器的参数通过计算和PSPICE仿真结合得到,并在测试过程中修正相关参数。该系统思路简单易于实现,且各参数的误差较小。     

基于AD9833的多通道信号发生器设计

系统以高速微控制器为核心，利用直接数字频率合成（DDS）技术，产生多通道、多类型的单一输出信号（正弦、方波、三角信号及直流），同时可将这些单一信号作为傅立叶级数的各项分量，合成一路任意周期的输出信号。各单一信号频率、幅值、初相位可通过小键盘及LCD设定，DDS芯片产生设定频率和初相位、但幅值固定的输出信号，数字电位器、微控制器片内A／D则实现了信号幅值的闭环调节，极大地降低了幅值误差，实测结果表明该系统输出信号具有较高的精度。     

嵌入式可编程PDLC驱动电源系统设计

为了能够驱动聚合物分散液晶材料(PDLC)对光产生电控现象,设计了基于MINI2440的驱动电源及信号采集系统。波形信号先经功率放大模块放大,再给升压模块提升电压,以达到PDLC需要的400V内可调的驱动电压要求。系统可提供给PDLC正弦波、方波以及三角波。最终实现经过PDLC材料后,输出信号在LCD触摸屏上显示和输出信号数据采集。系统可高效满足PDLC所需的对波形、电压、频率、相位的调节。